Charlotte Vlek, Qroningen Universiteti

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Sidharth Beniwal, 3D çap üçün müxtəlif materialları sınaqdan keçirmək üçün ədədi və eksperimental metodların kombinasiyasından istifadə etmişdir. Müəllif: Sidharth Beniwal

3D çap kimi əlavə istehsal, metamaterialların dizaynı üçün əla fürsət yaradır: məsələn, titrəmələrə qarşı müqavimət kimi istənilən xüsusiyyətlərə gətirib çıxaran mühəndislik quruluşuna malik materiallar. Lakin, əsas çətinlik proqnozlaşdırılan metamaterial reaksiyasının çox vaxt real həyat davranışına uyğun gəlməməsi idi.

Qroningen Universitetinin tədqiqatçıları artıq göstəriblər ki, 3D çap olunmuş metamaterial strukturlarının gözlənilməz davranışı, adətən düşünüldüyü kimi, struktur qüsurlarından deyil, sadəcə yüksək proqnozlaşdırma dəqiqliyinə malik modellər əldə etmək üçün materialın düzgün xarakterizə edilməsinin vacibliyindən irəli gəlir. Nəticələr 3 iyun 2026-cı ildə Materials Horizons jurnalında dərc edilib .

Qüsurlar günahkar deyildi

3D printerlər obyektləri təbəqə-təbəqə qurur. Bu əlavə proses potensial olaraq zəif müstəvilər və istiqamətdən asılı xüsusiyyətlər də daxil olmaqla struktur qüsurlarını yarada bilər. Bunların 3D çap metamateriallarında gözlənilməz davranışın arxasında duran səbəblər olduğu düşünülürdü.

“Tədqiqatımız göstərir ki, bu doğru deyil”, doktorant Sidharth Beniwal deyir. “Əslində, ucuz bir maşında 3D çap olunmuş bir obyekt istehsal etmək və onu əla vibrasiya zəifləməsi və hətta müəyyən hissələrdə vibrasiyaların lokallaşdırılması və ya əks istiqamətdə yayılmasının qarşısını almaq kimi daha ekzotik xüsusiyyətlər nümayiş etdirəcək şəkildə dizayn etmək tamamilə mümkündür.”Materialın düzgün xarakteristikası ilə Beniwal, materialın davranışını dəqiq proqnozlaşdıran modellər hazırlaya bildi. Müəllif: Sidharth Beniwal

Dəqiq modellər materiallardan asılıdır

Ranjita Bose və Anastasiia Krushynskanın rəhbərliyi altında Beniwal ədədi və eksperimental metodların kombinasiyasından istifadə edərək, 3D çap üçün geniş istifadə olunan müxtəlif materialları sınaqdan keçirdi. O, müxtəlif ətraf mühit şəraitində müxtəlif formalı 3D çap olunmuş hissələrin vibrasiya-zəifləmə xüsusiyyətlərini müqayisə etdi.

Beniwal dedi: “Aşağı qiymətli və daha bahalı 3D çap texnikaları ilə istehsal olunan konstruksiyalar arasında vibrasiya nəzarətində demək olar ki, heç bir fərq müşahidə etmədik ki, bu da istehsal qüsurlarının təhlükəsiz şəkildə nəzərə alınmaya biləcəyini göstərir.”

Bu, 3D çap olunmuş vibrasiyanı idarə edən strukturlarda ədədi proqnozlar və eksperimental müşahidələr arasında uzun müddətdir mövcud olan uyğunsuzluğun əvvəllər fərz edildiyi kimi, struktur qüsurlarından fərqli bir mənşəyə malik olduğunu ortaya qoyur. Bunun əvəzinə, tədqiqatçılar göstərirlər ki, 3D çap üçün istifadə olunan material proqnozlaşdırıcı modeldə düzgün xarakterizə olunarsa, proqnozlaşdırıldığı kimi davranan 3D çap olunmuş strukturlar dizayn etmək mümkündür. Bu, vibrasiya izolyasiyası, səs-küyün azaldılması, struktur sağlamlığının monitorinqi, sensor, siqnal emalı və enerji yığımı, eləcə də yeni nəsil dalğanı idarə edən materiallar və cihazlar kimi müxtəlif faydalı tətbiqlər üçün yol açır.

Beniwal dedi: “Layihənin ən həyəcanverici hissəsi ilk eksperimental nəticələrin əldə edilməsi və onların ədədi proqnozlarımızla nə dərəcədə uyğun olduğunu görmək idi. Əvvəlcə bu, nisbətən sadə strukturlar üçün nümayiş etdirildi ki, bu da onsuz da ümidverici idi. Lakin əsl həyəcan yanaşmanı daha mürəkkəb strukturlara tətbiq etdikdə və eyni səviyyədə dəqiqlik müşahidə etdikdə yarandı. Əslində, ədəbiyyatda tez-tez bildirilənlərin əksinə olaraq, metamaterial davranışını olduqca dəqiq proqnozlaşdıra bildiyimizi gördük. Beləliklə, sahədəki fundamental bir problemi həll etdiyimiz aydın oldu.”

Nəşr detalları

Sidharth Beniwal və digərləri, Viskoelastik-həndəsi birləşmə vasitəsilə polimer fononik materiallarda proqnozlaşdırıcı dalğa mühəndisliyi , Materials Horizons (2026). DOI: 10.1039/d6mh00395h

Jurnal məlumatı: Materials Horizons 

Əsas anlayışlar

Hesablama əlavə istehsalıQroningen Universiteti tərəfindən təmin edilir